• 제목/요약/키워드: Phenoloxidase

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붉은 지렁이(Lumbricus rubellus) 체내로부터 정제한 Phenoloxidase (Endogenous Phenoloxidase Purified from an Earthworm, Lumbricus rubellus)

  • 백승렬;조은정;유경희;김유삼;서정진;장정순
    • 한국동물학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.36-46
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    • 1996
  • 붉은 지렁이(Lumbricus rubellus)로부터 체내에 존재하는 phenoloxidase (EPO)를 ammonium sulfate. Blue-2, Phenyl-, Q-sepharose chromatography등을 이용하여 정제하였다. 이 효소는 SDS-PAGE상에서 59 kDa의 분자량을 갖는 단일 단백질로 나타났으며 nondenatudng-PAGE를 이용하여 DL-dopa를 기질로 in situ 염색 결과, 210 kDa 보다 다소 큰 단일 band가 dopachrome 침착에 의해 형성되었다. 이는 곧 이 효소가 자연상태에서 복합체의 형태로 존재하고 있음을 의미한다. 또한 이 효소는 monophenolase 활성도, 즉 tyrosine을 dopa로 전환시키는 활성도도 갖고 있음을 470nm에서 dopachrome축적을 관찰함으로써 확인할 수 있었다. Phenyithiourea(PUT), 1, 10-phenanthroline, EDTA, EGTA등을 사용한 효소억제 실험 결과, PTU만이 65 $\mu$M의 IC 0.5로 효소 활성도를 효과적으로 억제시켰다. 이는 EPO의 촉매기작에서 구리가 매우 중요한 역할을 하고 있음을 의미한다. 이 효소는 L-dopa를 기질로 사용하였을 때 35$^{\circ}C$와 pH8.0에서 최적의 활성도를 나타내었다. EPO의 L-dopa에 대한 Km은 pH6.5와 8.0에서 각각 1.86 mM과 13.8 mM로 나타났다. 또한, pH 8.0에서 Vmax는 pH 6.5에서 보다 약 6.6배 높은 반면, 각 조건에서 촉매 효율성은 거의 차이가 없음 [(kat/Km)pH8.0/(kcat/Km)pH6.5 = O.92]을 알 수 있었다. 따라서, 이 사실은 EPO 촉매기작에 미치는 pH의 효과가 효소 자체에보다는 기질 또는 효소-기질 복합체 형성과정에 영향을 줌을 의미한다. 이와 같은 사실을 종합해 보면, L. rubellus에 존재하는 phenoloxidase는 oligomeric form을 가지며 활성화 되기 위한 제한적 단백질 가수분해를 필요로 하지 않는다. 따라서, prophenoloxidase activating system의 존재 가능성을 완전히 배재할 수는 없으나 지렁이 체내의 PO는 최소한 부분적으로나마 latent from으로 존재함을 확인할 수 있었다. 이는 외부 침입시 host를 보호하기 위한 방법으로 EPO를 latent from으로 유지 시킬 수 있는 또는 활성화 시킬 수 있는 조절기작의 존재를 예측하게 한다.

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Dexamethasone을 이용한 누에(Bombyx mori)에 대한 동충하초균 (Paecilomyces japonicus)의 접종율 제고에 관한 연구 (Study on the Inoculation Augmentation of paecizomyces japonicus to the Silkworm, Bombyx mori, Using Dexamethasone)

  • 김길호;박영진;김용균;이영인
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.51-58
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    • 2001
  • 동충하초로 불리우는 곤충병원진균(Paecilomycesjaponicus)이 의약적으로 상품화되어 사용되고 있으며,누에(Bombyxmori)가 이 진균의 최적 기주로 선발되어 자실테 생산에 이용되고 있다. 현재 이 균주의 처리는 갓 탈피한 누에 5령 유충에 접종하고 고온(30\"C),다습(약 90%상대 습도)및 24시간 절식 조건에서 스트레스에 의한 면역 저하를 유도하여 균주 접종율을 높히는 방식을 취하고 있다. 본 연구는 면역반응 중개에 중요한 eicosanoid반응을 억제시키는 dexamethas-one(DEX)을 이용하여 물리적 스트레스 환경의 조성 없이도 누에에 면역 저하를 유도시키려는 목적으로 수행되었다. 누에 $\lrcorner$령 유충에 주입된 DEX(1007g)는 병원진균의 혈구치사 능력을 뚜렷 이 증가시켰다. 또 DEX(1007g)는 작은혹형성이나 피막형성에서 나타나는 혈구응집 반응이나, phenoloxidase활성으로 측정된 누에의 세포성 면역 반응을 뚜렷이 저하시켰다 효과적 병원진균 의 충체 처리를 위해 곤충체의 부착 능력을 제고시켜 접종율을 높히는 것으로 본 연구에서 판명된 Triton-X(0.05%)를 모든 충체 처리 용액에 이용되었다. DEX(100$\mu\textrm{g}$)단독처리가 기존의 물리 적 스트레스 환경 처리를 통한 방법과 유사한 수준으로 병원진균의 접종율을 나타냈다. 본 연구는 DEX가 동충하초 접종율을 제고시킬 수 있음을 시사했고, 누에는 이러한 진균 병원체에 대해 서 eicosanoid를 이용하여 세포성 면역을 발현하는 것으로 제시하고 있다.고 있다.

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Involvement of Pro-Phenoloxidase 3 in Lamellocyte-Meidated Spontaneous Melanization in Drosophila

  • Nam, Hyuck-Jin;Jang, In-Hwan;Asano, Tsunaki;Lee, Won-Jae
    • Molecules and Cells
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    • 제26권6호
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    • pp.606-610
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    • 2008
  • Phenoloxidase (PO), a melanin-forming enzyme around the foreign bodies, is an important component of the host defense system in invertebrates. Pro-PO is the enzymatically inactive zymogen form of PO. In the Drosophila genome, three Pro-PO isoforms have been identified to date. These include Pro-PO1 and 2, which are primarily expressed in crystal cells, and Pro-PO3, which is predominantly found in the lamellocytes. In this study, we demonstrated that Drosophila Pro-PO3, but not Pro-PO1 or 2, is enzymatically active in its zymogen form. These findings were evidenced by spectacular melanin forming capacities of various cells and tissues that overexpressed these pro-enzymes. Furthermore, the melanization phenotype observed in the lamellocyte-enriched $hop^{Tum-l}$ mutant was drastically reduced in the absence of PPO3, indicating that PPO3 plays a major role in the lamellocyte-mediated spontaneous melanization process. Taken together, these findings indicate that the biochemical properties, activation mode and in vivo role of Pro-PO3 are likely distinct from those of the other two Pro-PO enzymes involved in Drosophila physiology.

Assessment of Environmental Pollution in Korean Stream Sediments by Chemical Analyses and Insect Immune Biomarkers

  • Ryoo, Keon-Sang;Byun, Sang-Hyuk;Hong, Yong-Pyo;Cho, Ki-Jong;Bae, Yeon-Jae;Kim, Yong-Gyun
    • 환경생물
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    • 제26권4호
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    • pp.330-342
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    • 2008
  • A comprehensive quality survey for PCDDs/PCDFs and coplanar PCBs as well as heavy metals (Cu, Zn, Cd and Pb) in sediments has been investigated in August 2006, Korea. Monitoring was undertaken at five streams representing different surrounding environments throughout Juwang and Gapyeong streams (reference sites), Jungrang stream (dense population site), Ansan stream (mixed small population and industrial site), and Siheung stream (heavy industrial site). The levels of heavy metal in samples were found to be significantly higher in sediment from Siheung stream compared to those of other stream sites. The heavy metal concentrations (dry weight basis) in sediment from Siheung stream were as follows; Cd (3.7 ${\mu}g$/g), Pb (1,295 ${\mu}g$/g), Cu (713.4 ${\mu}g$/g) and Zn (358.1 ${\mu}g$/g). Among 12 coplanar PCBs and 17 PCDDs/PCDFs selected as target compounds in this study, PCB (IUPAC no. 118) and OCDD were the most abundant congeners found in all sediment samples, followed by 1,2,3,4,6,7,8-HpCDD, OCDF and 1,2,3,4,6,7,8HpCDF as well as PCB (IUPAC no. 105). These results were shown to be in the same trend as the sediment samples of other countries. The levels of PCDDs/PCDFs/coplanar PCBs in sediment samples were expressed as concentrations and WHO- TEQ values. The PCDDs/PCDFs/coplanar PCBs concentrations and their WHO-TEQ values in sediment from Siheung stream were remarkably high. The levels detected were 788.16 pg/g and 36.080 pg WHO-TEQ/g dry weight for PCDDs/ PCDFs and 314 pg/g and 0.4189 pg WHO-TEQ/g dry weight for coplanar PCBs, respectively, beyond the safety level of sediment value 20 pg WHO-TEQ/g. Sediment samples of the five streams were also monitored by sensitive biomarkers using insect immune responses: hemocyte-spreading behavior and immune-associated enzyme activities of phospholipase A$_2$ (PLA$_2$) and phenoloxidase. Organic extracts of Siheung and Jungrang sediments significantly interfered with the hemocytespreading behavior, whereas those of Ansan, Gapyeong, and Juwang did not. These organic extracts did not inhibit the PLA$_2$ and phenoloxidase activities. However, phenoloxidase was highly susceptible to exposure to aqueous extracts in all site sediments. In comparison, PLA$_2$ activities of the hemocytes were significantly inhibited only by aqueous extracts of Siheung, Jungrang, and Gapyeong sediments, but not by those of Ansan and Juwang. Despite some disparity between bioand chemical monitoring results, the biomarkers can be recommended as a device warning the contamination of biohazard environmental chemicals because of a fast and inexpensive detection method.

벤질리덴아세톤 화학구조 변이에 따른 생리활성 변화 분석 및 식물 병해충 방제 효과 (Structure-activity Analysis of Benzylideneacetone for Effective Control of Plant Pests)

  • 서삼열;전미현;천원수;이성홍;서지애;이영근;홍용표;김용균
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제50권2호
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    • pp.107-113
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    • 2011
  • 벤질리덴아세톤은 곤충병원세균인 Xenorhabdus nematophila의 배양액에서 유래된 물질이다. 벤질리덴아세톤은 아이코사노이드 생합성을 억제하여 곤충의 면역을 저하시키는 것으로 알려져 있으며, 이 물질을 미생물농약에 첨가하면 병원성의 제고 효과를 기대할 수 있다. 본 연구는 벤질리덴아세톤의 면역억제 능력을 제고시킬 목적으로 이 물질의 소수성을 낮추는 유도체를 화학 합성하였다. 수산기를 첨가한 두 가지 벤질리덴아세톤 유도체와 설탕이 부착된 벤질리덴아세톤 유도체가 각각 합성되었다. 이 유도체들은 모두 배추좀나방(Plutella xylostella)의 phospholipase $A_2$ ($PLA_2$)와 phenoloxidase (PO) 활성을 모두 억제하였으며, 이 가운데 벤질리덴아세톤이 가장 억제력이 높았다. 이러한 벤질리덴아세톤 유도체들을 각각 Bacillus thuringiensis (Bt) 생물농약과 혼합하면 미생물의 병원성을 증가시켰다. 벤질리덴아세톤은 또한 네 가지 식물병원성 진균의 성장을 억제시켰다. 그러나 이 물질의 유도체들(특히 설탕 중합체)의 병원균 성장 억제 능력은 일부 감소했다. 이러한 결과는 벤질리덴아세톤과 벤질리덴아세톤 유도체는 면역작용에 관여하는 $PLA_2$와 PO의 두 가지 효소 활성을 억제하며, 배추좀나방에 대한 Bt 병원성을 제고시켰으며, 식물병원성 진균에 대한 항균제로서의 개발 가능성을 제시하고 있다.

Purification and characterization of a 1,3-β-D-glucan recognition protein from Antheraea pernyi larve that is regulated after a specific immune challenge

  • Youlei, Ma;Jinghai, Zhang;Yuntao, Zhang;Jiaoshu, Lin;Tianyi, Wang;Chunfu, Wu;Rong, Zhang
    • BMB Reports
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    • 제46권5호
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    • pp.264-269
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    • 2013
  • Pattern recognition receptors are known to participate in the activation of Prophenoloxidase system. In this study, a 1,3-${\beta}$-D-glucan recognition protein was detected for the first time in Antheraea pernyi larvae (Ap-${\beta}GRP$). Ap-${\beta}GRP$ was purified to 99.9% homogeneity from the hemolymph using traditional chromatographic methods. Ap-${\beta}GRP$ specifically bind 1,3-${\beta}$-D-glucan and yeast, but not E. coli or M. luteus. The 1,3-${\beta}$-D-glucan dependent phenoloxidase (PO) activity of the hemolymph inhibited by anti-Ap-${\beta}GRP$ antibody could be recovered by addition of purified Ap-${\beta}GRP$. These results demonstrate that Ap-${\beta}GRP$ acts as a biosensor of 1,3-${\beta}$-Dglucan to trigger the Prophenoloxidase system. A trace mount of 1,3-${\beta}$-D-glucan or Ap-${\beta}GRP$ alone was unable to trigger the proPO system, but they both did. Ap-${\beta}GRP$ was specifically degraded following the activation of proPO with 1,3-${\beta}$-Dglucan. These results indicate the variation in the amount of Ap-${\beta}GRP$ after specific immune challenge in A. pernyi hemolymph is an important regulation mechanism to immune response.

Trametes versicolor에 의한 상수리나무의 분해형태 (Morphological aspects of white-rot degraded oak wood by Trametes versicolor)

  • 유태방;윤민호;최우영;이종신
    • 농업과학연구
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    • 제28권2호
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    • pp.125-131
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    • 2001
  • 백색부후균 Trametes versicolor(CV5) 균주에 의한 wood lignin의 분해능을 조사하였다. CV5는 활엽수와 침엽수에 속하는 여러 수종의 프로토 리그닌 분해 시 활엽수에 한해서 분해되는 특성을 보였으며, 특히 상수리나무에서 33.5%의 가장 높은 리그닌이 분해되었다. 리그닌 분해에 관련된 phenoloxidase 분비능을 Bavendamm 시험을 통해 검토한 결과 CV5는 지금까지 연구된 우수 백색 부후균과 같은 유사 반응 형태를 나타내고 있음을 확인하였다. 또한 상수리 목재 chip표면에 CV5의 균사가 생육하면서 목재조직이 부후된 상태를 주사전자 현미경으로 관찰한 결과 목섬유 및 도관에서 균사의 침투와 목재조직의 분해를 확인하고 리그닌에 대한 높은 선택적 분해력을 갖고 있음을 구명하였다.

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Effects of spawning on immune functions in the surf clam Mactra veneriformis (Bivalvia: Mactridae)

  • Yu, Jin-Ha;Choi, Min-Chul;Jung, Eun-Bin;Park, Sung-Woo
    • 한국어병학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.19-27
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    • 2011
  • The production of surf clam, Mactra veneriformis, an important fishery resource in Korea, has recently been decreasing. This study was carried out to examine effects of spawning on immune functions of this species. Total hemocyte count (THC), phenoloxidase (PO) activity, phagocytic activity, neutral red retention (NRR) time and antibacterial activity were assessed. Spawned clams showed reduction in THC, PO, phagocytic activity and NRR times compared with unspawned ones. While spawning event did not elicit any change of antibacterial activity in both spawned and unspawned ones. This study indicates that spawning process decreases immune functions in the surf clams which could cause mortality increment and yield reduction.

Characterization of haemocytes in the surf clam Mactra veneriformis

  • Yu, Jin-Ha;Park, Kyung-Il;Park, Sung-Woo
    • 한국어병학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.305-316
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    • 2009
  • Haemocyte characterization in the surf clam, Mectra veneriformis was carried out based on morphological, cytochemical, and phagocytic characteristics. The haemocytes were classified into two cell types, granulocytes and agranulocytes on the basis of presence of cytoplasmic granules. Granulocytes were then classified again into 2 types, large eosinophilic granulocytes and small eosinophilic granulocytes after staining with May-Grünwald Giemsa. In electron microscopy, both types of granulocytes contained electron-dense and electron-lucent cytoplasmic granules. Agranulocytes (hyalinocytes) were also divided into two cell types, large agranulocytes and small agranulocytes based on their sizes. Both cell types did not have granules in cytoplasm. Granulocyte and agranulocyte were negative for the enzyme activities of alkaline phosphatase, peroxidase, and $\beta$-glucuronidase but positive for phenoloxidase and acid phosphatase activities. Both types of haemocytes have phagocytic activity, with the exception of small agranulocyte, and granulocytes seemed more active in this respect than agranulocytes. This present study is the first study to characterize haemocytes of M. veneriformis.